Physikalische Chemie
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Physikalische Chemie Ob Elektrochemie oder Quantenmechanik, das Feld der physikalischen Chemie ist weit! Hier könnt ihr Fragen von A wie Arrhenius-Gleichung bis Z wie Zeta-Potential stellen.

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Alt 17.03.2013, 17:19   #1   Druckbare Version zeigen
TNT-13 Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 2
Frage RG Lithium-Batterie

Hallo,

ich suche eine Reaktionsgleichung für ein Experiment, bei dem eine einfache Lithiumbatterie gebaut wird:

die Schichten sind von unten nach oben folgendermaßen aufgebaut:

Kohleplatte
Filterpapier, getränkt in Kupersulfat(CuSO4)-Lösung
2 Schichten Filterpapier mit Wasser angefeuchtet
Lithiumplättchen
Kohleplatte

An die beiden Kohleplatten wird ein kleiner Elektromotor angschlossen, der sich dann auch dreht.

Ich denke, dass das Lithium die Anode ist, da ich wiederum vermute, dass das Lithium zu Lithiuminonen und Elektronen wird und Elektronen abgibt (Oxidation -> Anode)

1. Was soll die Elektronen dann aufnehmen, nachdem sie durch den Elektromotor fließen und auf der anderen Seite bei der Kohleplatte mit CuS04 ankommen? Wohin "wandern" die Li+-Ionen

2. Welche Funktion hat das Wasser? Dient es nur als Separator und als "Ionenbrücke" oder wird H2O für eine Reaktionsgleichung benötigt.

3. Beim Versuchsaufbau hört man, wenn man das Lithiumplättchen auf das angefeuchtete Filterpapier legt ein Knistern. Woher kommt das? Was reagiert hier?

4. Nimmt man am Schluss das Lithiumplättchen ab, ist das Filterpapier an dieser Stelle blau gefärbt. Das muss ja dann etwas mit dem CuSO4 zu tun haben. Aber was? Entsteht dort Kupfersulfat-Pentahydrat (CuSO4 · 5 H2O)?

5. Welchen Teil tragen die Kohleplatten (oder Graphit) dazu bei?

Ich weiß, das sind eine Menge Fragen, aber es ist wichtig, dass ich das Experiment verstehe. Unser Lehrer verlangt, dass wir es uns (nach einer Gruppenarbeit) selbst erarbeiten und unseren Mitschülern aus den anderen Gruppen erklären. Leider haben wir kaum etwas zum Thema Elektrochemie gemacht, deshalb hab ich zu allen Phänomenen nur eine Ahnung.
Meine Recherche hat auch kein solches Experiment gefunden. Immer nur mit Petrischale und Kupfer- u. Kohleplatte statt 2 Kohleplatten und ohne Wasser dazwischen.

Ich bitte um Hilfe!

Gruß
TNT13

Geändert von TNT-13 (17.03.2013 um 17:23 Uhr) Grund: Rechtschreibung
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Alt 21.03.2013, 10:52   #2   Druckbare Version zeigen
Phenylacetyl Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.000
AW: RG Lithium-Batterie

Zitat:
Zitat von TNT-13 Beitrag anzeigen
1. Was soll die Elektronen dann aufnehmen, nachdem sie durch den Elektromotor fließen und auf der anderen Seite bei der Kohleplatte mit CuS04 ankommen? Wohin "wandern" die Li+-Ionen
Cu++ + 2e- --> ...

Zitat:
Zitat von TNT-13 Beitrag anzeigen
3. Beim Versuchsaufbau hört man, wenn man das Lithiumplättchen auf das angefeuchtete Filterpapier legt ein Knistern. Woher kommt das? Was reagiert hier?
Li + H2O --> ...

Zitat:
Zitat von TNT-13 Beitrag anzeigen
4. Nimmt man am Schluss das Lithiumplättchen ab, ist das Filterpapier an dieser Stelle blau gefärbt. Das muss ja dann etwas mit dem CuSO4 zu tun haben. Aber was? Entsteht dort Kupfersulfat-Pentahydrat (CuSO4 · 5 H2O)?
Cu(OH)2
Phenylacetyl ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2013, 01:10   #3   Druckbare Version zeigen
TNT-13 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
AW: RG Lithium-Batterie

Danke!
Habs in der Schule so erklärt, dass am Lithiumplättchen Li --> Li+ + e- reagiert. Elektronen fließen über die Kohleplatte durch den Verbraucher zur anderen Kohleplatte und, da Kupersulfatlösung aus Cu2+ und SO42- besteht die Elektronen mit Cu2+ reagieren (2e- + Cu2+ --> Cu). Um das Lithiumplättchen entsteht eine weiße Ablagerung - ein Lithiumsalz. Das Wasser dient als Separator. Man sieht auch an der unteren Kohleplatte oragefarbene Färbung. Das ist Cu.

Lehrer hatte nichts zu bemängeln/ergänzen/meckern, daher denk ich so muss es richtig sein.

TNT-13 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2013, 09:14   #4   Druckbare Version zeigen
Phenylacetyl Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.000
AW: RG Lithium-Batterie

Danke für die Auflösung. Dann kann ich sehen, daß ich nicht ganz so falsch lag.
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Stichworte
batterie, galvanische zelle, kupfersulfat, lithium

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